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Los soldadores habían estado utilizando gases de protección para proteger su trabajo desde la década de 1920, pero cuando comenzó la Segunda Guerra Mundial, estos gases pasaron de ser una práctica de nicho a un estándar comercial.
Si usted es un soldador, o si quiere convertirse en un soldador, necesita conocer estos gases y cómo se aplican a la soldadura. Se utilizan en todas las obras y en todos los proyectos.
¿Por qué son importantes los gases de protección para la soldadura?
Los gases de protección se utilizan principalmente para proteger el metal fundido de la contaminación y la oxidación causada por estos gases nocivos en la atmósfera:
- Oxígeno
- Dióxido de carbono
- Nitrógeno
- Vapor de agua
También inciden en partes importantes del proceso de soldadura 1:
- Características del arco y de la transferencia de metal
- Amplitud de la zona de fusión
- Velocidad de soldadura
- Penetración de la soldadura
- Patrones de forma de la superficie
- Tendencia al socavado
¿Por qué importa todo esto? Las propiedades de los distintos gases utilizados en la formación de soldadura se aplican en proyectos de soldadura del mundo real. Y la elección del gas incorrecto puede dar lugar a defectos y discontinuidades en la soldadura. 2
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¿Qué son los gases de protección?
Los gases de protección son gases inertes o semi-inertes que protegen la soldadura de estos gases dañinos en la atmósfera:
- Oxígeno
- Dióxido de carbono
- Nitrógeno
- Vapor de agua
Estos gases pueden dañar la soldadura. 3 Los gases de protección también pueden influir en la cantidad de calor que produce el arco y en el aspecto del cordón de soldadura resultante. 4
Para entender por qué estos gases son importantes, debemos desglosar cómo influyen exactamente en la soldadura.
¿Cómo se utilizan los gases inertes en la soldadura?
También conocidos como gases nobles, los gases inertes son incoloros, inodoros y no reaccionan químicamente. 5 En la soldadura, el argón y el helio son los dos gases inertes utilizados. Entremos en sus propiedades. 6
Argón
El argón representa el 1 por ciento del aire y es un subproducto de los procesos de reducción del aire utilizados para producir oxígeno. Este gas es bueno para blindar soldaduras en posición plana y en ranuras profundas.
El argón es adecuado para arranques más fáciles y aplicaciones de corriente alterna, así como para arcos más largos a voltajes más bajos. 7 En forma pura, el argón se utiliza a menudo con aluminio y metales no ferrosos.
La adición de helio mejora las propiedades de transferencia de calor del argón, y la combinación de argón con dióxido de carbono u oxígeno puede ayudar a estabilizar el arco. 8
Helio
El helio es eficaz para las aplicaciones mecanizadas, pero menos indulgente para la soldadura manual. Dado que el helio puro crea un arco errático, puede provocar salpicaduras cuando se trabaja con acero.
Aún así, el helio puro es ideal para el magnesio, el cobre y el aluminio. Cuando se mezcla con argón, el helio puede proporcionar una limpieza del cátodo. Otras mezclas pueden usarse en aluminio y acero inoxidable. 9 10
¿Cómo se utilizan los gases semiinertes en la soldadura?
Los gases de baja reactividad se conocen como semiinertes. Estos gases semi-inertes se utilizan en el proceso de soldadura:
- Hidrógeno
- Oxígeno
- Dióxido de carbono
- Nitrógeno
Pueden utilizarse puros o como mezcla. Cuando se aplican las cantidades adecuadas, los gases semi-inertes pueden mejorar la calidad de una soldadura. 11
Hidrógeno
El hidrógeno se utiliza a menudo en combinación con otros gases. Cuando se añade al argón, puede profundizar la penetración y aumentar la velocidad de soldadura. En grados de acero inoxidable que son sensibles al oxígeno, puede dar lugar a superficies de soldadura más limpias y mejores perfiles de cordón.
La mezcla de argón, dióxido de carbono e hidrógeno puede aumentar la temperatura del arco, estrechar el arco y mejorar la penetración de la soldadura.
Sin embargo, el hidrógeno no es perfecto. Si se utiliza de forma incorrecta, puede provocar porosidad en la soldadura, un fenómeno provocado por un exceso de gas atrapado, que da lugar a la formación de agujeros redondos. También pueden producirse grietas bajo el cordón en los aceros al carbono y de baja aleación. 12 13
Nitrógeno
El nitrógeno aumenta la penetración de la soldadura y la estabilidad del arco. Las mezclas de gases que contienen nitrógeno pueden aumentar las propiedades mecánicas de las aleaciones que lo contienen y evitar la corrosión por picadura y la pérdida de nitrógeno del metal. 14
Oxígeno
Al igual que el hidrógeno, el oxígeno suele utilizarse con otros gases para proteger la soldadura.
Por ejemplo, el oxígeno suele utilizarse en combinación con el argón durante el proceso de soldadura para obtener estos beneficios 15:
- Estabilización del arco
- Minimización de las salpicaduras
- Mejora de la transferencia del metal
Sin embargo, este gas puede causar oxidación, por lo que no puede utilizarse con cobre, aluminio o magnesio.
Y sea conservador con su uso: Una abundancia de oxígeno puede provocar fragilidad. 16
Dióxido de carbono
El dióxido de carbono es más adecuado para el acero y es especialmente útil en la soldadura con gas inerte metálico (MIG) porque aumenta la velocidad de soldadura, la penetración y las propiedades mecánicas.
Aunque es barato, el dióxido de carbono no está exento de defectos cuando se utiliza en la soldadura. Provoca un arco más tembloroso y pierde salpicaduras, y trabajar con él puede producir muchos humos en la obra. Sin embargo, la mezcla de dióxido de carbono con argón puede minimizar las salpicaduras. 17 18
El dióxido de carbono tampoco debe utilizarse para metales finos como el aluminio. Suele estar demasiado caliente para que el metal fino lo soporte.
Cualquier persona que estudie para ser soldador o esté interesada en serlo necesita conocer las importantes funciones que desempeñan estos gases en la soldadura. La mejor manera de aprender cómo aplicar estos gases a los proyectos de soldadura es tener herramientas en la mano y un instructor a su lado, pero esta hoja de trucos le ayudará a prepararse de antemano.
Los pequeños detalles son grandes en la soldadura. Repase las propiedades mecánicas de los metales para ampliar su comprensión de los aspectos científicos y técnicos del trabajo de un soldador.
Fuentes adicionales
1 – Título: Principios y aplicaciones de la soldadura; Author: Larry Jeffus; Delmar Cengage Learning; Seventh Edition; Textbook page 274
2 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
3 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
4 – Title: Principios y aplicaciones de la soldadura; Author: Larry Jeffus; Delmar Cengage Learning; Seventh Edition; Textbook page 387
5 – http://www.dictionary.com/browse/inert-gas
6 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
7 – Title: Principios y aplicaciones de la soldadura; Author: Larry Jeffus; Delmar Cengage Learning; Seventh Edition; Textbook page 387
8 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
9 – Title: Principios y aplicaciones de la soldadura; Author: Larry Jeffus; Delmar Cengage Learning; Seventh Edition; Textbook page 387
10 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
11 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
12 – Title: Principios y aplicaciones de la soldadura; Author: Larry Jeffus; Delmar Cengage Learning; Seventh Edition; Textbook page 388
13 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
14 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
15 – Title: Principios y aplicaciones de la soldadura; Author: Larry Jeffus; Delmar Cengage Learning; Seventh Edition; Textbook page 274
16 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/
17 – Title: Principios y aplicaciones de la soldadura; Author: Larry Jeffus; Delmar Cengage Learning; Seventh Edition; Textbook page 274
18 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/09/shielding-gases-used-in-welding/